Question

已知鋁土礦主要成分為Al₂O₃，還含有少量的Fe₂O₃、SiO₂等雜質(zhì)．如圖是工業(yè)上冶煉鋁的工藝流程圖：

（1）操作Ⅰ和Ⅱ是用于分離溶液和沉淀，稱為

 

．需要用到哪些玻璃儀器

 

．
（2）操作Ⅰ分離出的沉淀除了含有泥沙外，一定還含有

 

，濾液X中，含鋁元素的溶質(zhì)的化學(xué)式為

 

．寫出步驟②中與過(guò)量CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

（3）操作Ⅱ得到的沉淀除了氫氧化鋁還有

 

，它屬于

 

（填“酸”、“堿”或“鹽”）類物質(zhì)．
（4）實(shí)驗(yàn)室里常往氯化鋁溶液中加入

 

（填“氨水”或“NaOH溶液”），寫出對(duì)應(yīng)的離子方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作

分析：（1）不溶于水的固體和液體，可用過(guò)濾的方法分離；根據(jù)過(guò)濾的裝置解答；
（2）向鋁土礦中加入足量燒堿溶液后，氧化鋁是兩性氧化物，既溶液強(qiáng)酸又溶于強(qiáng)堿．只Fe₂O₃溶于強(qiáng)酸，不溶于堿，SiO₂只溶于強(qiáng)堿，不溶于酸，則在①得到濾液中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，濾渣為氧化鐵；過(guò)量CO₂與偏鋁酸根鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉；過(guò)量的二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸和碳酸氫鈉；
（3）根據(jù)（2）可知操作Ⅱ得到的沉淀除了氫氧化鋁還有H₂SiO₃，H₂SiO₃是弱酸；
（4）氫氧化鈉為強(qiáng)堿，氫氧化鋁易溶于氫氧化鈉中，不溶于氨水中．

解答： 解：（1）分離不溶于水的固體和液體，可用過(guò)濾的方法；過(guò)濾用到的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒，故答案為：過(guò)濾；燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2向鋁土礦中加入足量燒堿溶液后，氧化鋁是兩性氧化物，既溶液強(qiáng)酸又溶于強(qiáng)堿，發(fā)生反應(yīng)Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O，F(xiàn)e₂O₃不溶于堿，SiO₂溶于強(qiáng)堿，SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O，則在①得到濾液中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，濾渣為氧化鐵；過(guò)量CO₂與偏鋁酸根鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉NaAlO₂+CO₂+2H₂O=NaHCO₃+Al（OH）₃↓；過(guò)量的二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸和碳酸氫鈉Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O=2NaHCO₃+H₂SiO₃，
故答案為：Fe₂O₃；NaAlO₂；NaAlO₂+CO₂+2H₂O=NaHCO₃+Al（OH）₃↓、Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O=2NaHCO₃+H₂SiO₃↓；
（3）固體B是氧化鐵，A中含有偏鋁酸鈉和硅酸鈉，過(guò)量CO₂與偏鋁酸根鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉NaAlO₂+CO₂+2H₂O=NaHCO₃+Al（OH）₃↓；過(guò)量的二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸和碳酸氫鈉Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O=2NaHCO₃+H₂SiO₃↓；所以操作Ⅱ得到的沉淀除了氫氧化鋁還有H₂SiO₃，H₂SiO₃是弱酸，
故答案為：H₂SiO₃；酸；
（4）因?yàn)闅溲趸�鈉為強(qiáng)堿，氫氧化鋁易溶于氫氧化鈉中，不溶于氨水中，所以實(shí)驗(yàn)室里常往氯化鋁溶液中加入氨水，AlCl₃+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄Cl，離子反應(yīng)為Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，故答案為：氨水；Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題以框圖題形式考查鋁的化合物的性質(zhì)，明確提取的操作過(guò)程原理，能熟練對(duì)知識(shí)遷移進(jìn)行綜合運(yùn)用是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．